薄壁钢管混凝土受压柱承载力计算研究进展

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1、学兔兔www.xuetutu.comCHEMICALENGINEERGDESIGN薄壁钢管、7昆凝土受压柱承载力计算研究进展宋成冬中国寰球工程公司北京100029摘要介绍现有的钢管混凝土构件承载力计算方法，分析各计算方法的特点和适用性。给出国内外各主要规范中钢管混凝土管壁临界径厚比或宽厚比的计算公式，归纳基于统一强度理论的薄壁钢管混凝土受压柱的承载力计算方法，并简要介绍薄壁钢管再生混凝土柱的研究进展，最后提出薄壁钢管混凝土柱进一步的研究方向。关键词薄壁钢管混凝土承载力径厚比研究进展薄壁钢管混凝土柱是指在薄壁钢管中填充混试验回归得到组合材料的

2、性能指标。用构件的整凝土，其横截面径厚比和宽厚比超过钢结构对其体几何特性(全截面面积和抵抗矩等)和钢管混局部屈曲控制的限制或者壁厚小于3mm的钢管。凝土的组合性能指标来计算构件的各项承载力。在钢管混凝土工程中采用薄壁钢管可以大大减少通过钢材和混凝土在多轴应力状态下的本构关系钢材的用量和焊接的工作量，从而达到降低工程的全过程数学式表达，采用有限元法计算，作出造价的目的⋯，在小高层及多层建筑中有推广的各种受力状态下的钢管混凝土构件平均应力一应前景。变的全过程曲线的组合性能指标。由此再根据弹不同于厚壁钢管混凝土，薄壁钢管}昆凝土管塑性稳定理论，结

3、合大量的试验数据，给出钢管壁较易产生局部的屈曲，当构件截面为方形或矩混凝土构件承受压、弯和剪共同作用时的构件强形时尤为如此。关于薄壁钢管混凝土的力学性能度和稳定承载力公式。采用这种方法验算偏心受目前国内外尚未形成共识，也还没有相对成熟的压构件的承载力存在一定的误差，但在这种方法承载力设计方法和构造措施。中轴心受压构件的承载力计算值和偏心受压构件的计算值能够相互衔接。其成果被国家军用标准1钢管混凝土构件受压承载力的计算方法GJB4142—2000和福建省工程建设标准DBJ13—钢管混凝土构件既不同于混凝土构件，又不51—2003以及电力部标准

4、DL／T5085—1999等规同于材质均匀的纯钢构件，而是一种具有组合受程采用。力特性的复合材料，因此其承载能力的计算应建统一理论将钢管混凝土当为一种组合材料，立在钢和混凝土这两种基本组成材料的作用分担在回归分析的基础上建立了计算公式，其理论计之上的新计算方法。数值分析法是一种精确的计算结果与试验值比较接近，但在工程应用中有两算方法，能从理论上准确地描述钢管混凝土压弯个具体问题：①由于钢管混凝土中的影响因素较构件的工作机理和性能，但单元选取较难，计算多，拟合的公式一般比较复杂，设计人员需要对较为复杂，难以用来解决工程中钢管混凝土的计每个符号

5、的含义理解清楚后才能使用；②对于缺算问题。综合国内外规范关于钢管混凝土承载力乏试验样本的部分，单纯依靠数值分析结果还值的计算方法主要有四种理论：统一理论、拟混凝得探讨。土理论、一拟钢理论以及叠加理论。1．2拟混凝土理论1．1统一理论拟混凝土理论即为中国建筑科学院提出的约统一理论主要基于哈尔滨工业大学和福州大束混凝土理论。拟混凝土理论认为钢管混凝土本学等的研究成果。具体做法是不再区分钢管和混质上就是由钢管对混凝土实行套箍强化的一种套凝土，而把钢管混凝土视为一种组合材料，通过箍混凝土，即约束混凝土。由于钢管对核心混凝宋成冬：工程师。2001年毕

6、业于哈尔滨工业大学建萌丁程4-．业。现在从事结构设计工作。联系电话songchengdong@hqcec．toni。学兔兔www.xuetutu.com宋成冬薄壁钢管混凝土受压柱承载力计算研究进展45土的套箍作用，使核心混凝土处于三向受压状态，算公式中忽略钢管对混凝土的环箍作用，且仅考从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和变形能虑混凝土承担的压力，不考虑其承担的压力和力，而将钢管壁视为分布在核心混凝土周围的等弯矩。效纵向钢筋，钢筋的面积根据钢管的截面积和形根据试验结果，叠加理论在轴压和小偏心时，状而定。据此，采用极限平衡理论的方法推导出其理论

7、结果与试验值基本相同；而在大偏心时，钢管混凝土轴压短柱的极限承载力公式。而对长理论结果与试验值偏于保守约为6％，所得的计算柱和偏压柱则通过大量的试验数据，按照选定的值比较理想。而且该方法物理概念明确、计算公参数进行回归，得到长细比和偏心率影响的承载式简单明了，且安全可靠，但偏于保守。力折减系数。这种方法虽然考虑了长细比和偏心2薄壁钢管混凝土受压柱承载力的计算距影响，计算比较方便，但是未能明确地反映两者间的关系，会产生一定的误差。中国工程建设2．1径(宽)厚比标准化协会的标准CECS28：90、欧洲的EC4和薄壁钢管砼的合理径(宽)厚比限制的

8、确定美国混凝土协会的规范AICI采用此理论。是薄壁钢管砼设计应考虑的关键问题。在钢管砼拟混凝土理论从概念上比较适合于圆钢管混中限制管壁的径厚比D／t(圆形)或宽厚比B／t主凝土，